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日本织物护理产品的开发动向

2012-09-15日本狮子公司织物护理研究所寺林刚

中国洗涤用品工业 2012年10期
关键词:洗涤剂油酸异味

日本狮子公司织物护理研究所 寺林刚

日本织物护理产品的开发动向

日本狮子公司织物护理研究所 寺林刚

随着家庭生活方式的变化以及环境保护意识和健康意识的日益高涨,日本消费者的洗衣行为近几年也发生了一些变化,进而促进了织物洗涤剂、柔软剂等织物护理产品的开发。本文将介绍此方面最新的三项技术进展:超浓缩洗衣液配方技术;去除衣物异味的技术;织物洗涤剂和柔软剂长效留香技术。

织物洗涤剂;柔软剂;超浓缩;异味;长效留香

洗衣行为是最贴近家庭生活的日常家务活动之一,人们生活方式的现代化为其带来了巨大的改变。随着环境保护和卫生意识的高涨,日本普通消费者的家庭洗衣行为发生了显著变化。例如,从与地球环境谐调的角度考虑,家用洗衣机制造商开发出了节水、节电、省能量 的新型家用洗衣机,对洗涤剂的使用提出了新要求。本文将对消费者需求变化及其对衣料洗涤剂、柔软剂市场的影响进行分析,并就相关技术开发动向作出判断。

1. 织物护理产品市场动向

1.1 织物洗涤剂

2005年至2011年6月日本家用织物洗涤剂的市场格局见图1。其中,前几年的销售额一直停留在1700亿日元的水平,2010年出现明显增长,猛增至1900亿日元。从产品类别来看,自2005年以来洗衣液快速发展,2010年已在市场上与洗衣粉平分秋色。织物洗涤剂中液体洗涤剂的比率增加,主要是与节水型洗衣机的普及、洗衣机大型化导致洗涤机械力降低以及消费者对洗衣粉中的水不溶物不满意有主要关系。2009年出现的超浓缩洗衣液使液体洗涤剂的市场份额急剧增加,也是导致当年衣料用洗涤剂市场扩张的关键因素。此外,2010年夏天的酷热天气是造成日本织物洗涤剂市场显著增长的另一重要原因。

1.2 柔软剂

图2是2005年至2011年6月日本柔软剂市场销售情况。最近几年,日本柔软剂的市场规模一直稳定在620亿日元上下,这是柔软剂市场已处于饱和状态的重要特征。但是,日本市场上织物柔软剂的种类却发生了很大变化。2001年,日本销售的柔软剂产品中70%的是满足“柔软性”单一诉求的产品,到2011年,单纯宣称“柔软性”诉求的柔软剂市场份额已降至20%左右,而“具有良好香气”的诉求和“使衣物长效留香”等防臭效果的柔软剂销售额却激增加至70%。柔软剂厂商通常会在1个品牌的柔软剂中推出数个香气不同的产品,导致不同香气的柔软剂种类迅速增加。

2. 洗涤环境的变化及其影响

根据日本肥皂洗涤剂工业协会对日本家庭近5年洗涤情况的调查结果,2010年日本洗衣机的最大洗涤容量平均值是7.4kg,比2005年的6.8kg进一步增大。家用洗衣机大容量化、特别是滚筒洗衣机的大容量化更加显著,而且有再次购买洗衣机意向的人数比希望再次购买洗涤-烘干一体机的人数高出约7成,排在首位的购买理由是节能、节水。

洗衣机市场消费的新动向为织物洗涤剂市场格局的变化注入了动力。在对织物洗涤剂的调查中发现,过去5年,43%的消费者改变了最常使用的洗涤剂的类型(粉、液、肥皂等),其中85%是由洗衣粉转为洗衣液,由此造成织物洗涤剂市场中液体洗涤剂的比率大幅增加。

在生活习惯方面,2010年使用剩余洗澡水洗衣的比例有增加的倾向(与2005年相比),特别是滚筒式洗衣机用户约85%的人再次洗衣服时会使用剩余洗澡水。从洗涤时间来看,在职妇女在每天18∶00以后洗涤衣服的比例比2005年调查时有所增加,而在早上6~9时的时间段洗涤衣物的比例减少。由于2010年与2005年的洗衣频率没有变化,因此肯定有相当部分的在职女性改在夜间完成洗衣行为。

调查报告认为,剩余洗澡水利用率提高以及洗涤时间由白天向夜间转变,使得寄生在衣物上的细菌比例增加,由此导致被洗涤物发生异味的机率上升。

3. 捕捉消费者需求技术的开发

洗涤环境的上述变化已经在日本织物洗涤剂的技术开发中有所反映。下面将介绍家庭洗涤中环境对应技术和解决衣物异味技术的开发情况。

3.1 家庭洗涤环境的对应变化:洗衣液的浓缩化

全球气候变暖对地球环境恶化的负面影响已经为大多数民众所认识。2011年3月日本爆发大地震及福岛核电站泄漏事件,使日本国民对能量、水和水资源有了新的认知。很多人已将这些认知付诸行动,使得消费品市场都朝着降低地球环境负荷的方向转变。在洗涤剂领域,因浓缩洗衣粉省资源、省能量,缓解由于洗涤废水排放引起的泡沫和富营养化问题,因此受到消费者的青睐。活用植物原料是解决当前面临的环境问题的又一有效途径。此外,推广应用可以降低环境负荷的新技术引人瞩目,其中尤以液体洗涤剂的浓缩化最受关注。

洗涤剂的主要成分是表面活性剂。如果要达到以前普通液体洗涤剂洗净力的2倍,就必须把配方中表面活性剂的用量提高至原配方的2倍,这样产品就会变成高黏度的黏胶或固化状态。采用以棕榈油、椰油等植物油为原料的脂肪酸甲酯乙氧基化物(MEE)为主活性物,则可以利用MEE在高黏度中间相具有好流动性的特性,实现液体织物洗涤剂的超浓缩化。图3比较了MEE与具有相同碳数(C12)、EO加成摩尔数为15的AE的相举动。相比之下,MEE具有优良的洗净力,而且其泡沫膜的破泡性能优良,洗后在衣物上的残留很低,洗衣时具有减少漂洗次数、节省漂洗用水的优良特性。

根据LCA(生命周期评价)方法对用MEE制成的超浓缩液体织物洗涤剂进行的评价(测算每次洗涤中由洗涤剂产生的CO2排放量),由于使用了植物原料,而且每次洗涤时洗涤剂用量减少,容器相对变小;同时,替换装还削减了包装容器的塑料用量。这两大举措都可以降低CO2的排放量。此外,利用EOPO型表面活性剂制成的超浓缩液体织物洗涤剂,不仅能够实现洗涤剂的浓缩化,还可以减少漂洗时的用水量。这种新型洗衣产品已开始在日本市场上销售。

3.2 消除洗涤后衣物异味的技术

消费者清洁意识的提高也增加了他们对于洗后衣物异味的关注度。穿脏的衣物经洗涤后会变得干净,但衣物上一些肉眼看不见、未被洗去的污垢是造成衣物产生异味的原因。根据一项关于家庭洗涤后织物异味产生原因的调查,取出洗涤物时和收纳洗涤物时的“油脂味”以及在居室内晾干洗涤衣物特有的“酸汗异味”是大多数人能明显感觉到的异味。在对“油脂”异味的调查中,“晾干衣物时”、“叠起衣物时”以及枕套、袜子、贴身内衣、衬衣的气味最明显。

图4 AE和MEE对油酸的洗净力(MEE的洗净力为100)

图5 AE和MEE混合液在静置状态下的溶解力

前面介绍的超浓缩液体洗涤剂的主表面活性剂——MEE对洗涤物上残留的油脂异味具有优异的去除效果。衣物上的皮脂异味主要与皮脂成分中的脂肪酸有关,并随着油酸、细菌或氧化分解皮脂产生的低级脂肪酸和乙醛等化合物的量的不同而变化。寺林刚等人利用选定的模型污垢分析了AE和MEE对油酸的洗净力并评价了洗涤机械力对洗净力的影响,图4比较了二者在Terg-O-Tometer去污机上对油酸的洗净力。在标准转速(120 rpm)的条件下,MEE与AE(C12E15)的洗净力几乎相同;而在低机械力条件下(60 rpm),MEE对油酸的洗净力远高于AE。他们还同时考察了AE和MEE 对模型污垢(油酸/壬醛=9/1)在限量下的溶解性,在模型污垢上部添加表面活性剂水溶液,于静置状态下测定混合液的浊度。图5的试验结果表明:添加AE的试样一直处于分离状态,而添加MEE的试样则很快就发生了混溶,变成均一透明的溶液。这说明,MEE在静置状态下就可使污垢转化为肉眼看不见的微细可溶化胶束,即使没有机械力也能对异味污垢具有很高的溶解能力。近年来,洗衣机经常出现满负荷下洗涤等机械力不足情况,而MEE的这种特性使其对于高效溶出纤维内的皮脂污垢、消除衣物洗后的异味非常有效。

根据2010年狮子公司的一项调查,日本有9成以上的人在室内晾干衣物,而这正是衣物产生异味的重要原因。这种令人不快的异味不仅出现在“衣物干燥时”,而且在用毛巾擦拭手、“衣物潮湿”时出现的频度也非常高。藤原久美子对湿毛巾的异味(使用后产生异味)进行了分析,确认这种异味的成分以中链脂肪酸和三乙醇胺为主,并开发出了能够抑制异味的技术(锌与甲甘氨酸二醋酸形成的金属络合物),具有很好的消臭和除菌效果。在抑制居室干燥衣物产生的异味方面,配合这种新型的锌化合物,织物洗涤剂比未使用该成分的织物洗涤剂具有更好的效果,而且对使用时发生的异味(指毛巾)也有显著的抑制作用。

衣料未干透时发出的异味主要是由4-甲基-3-己酸引起的,它是由莫拉克斯氏菌产生的一种化合物。这是由庭野悠等人研究得出的结论。

4. 与香气有关的技术开发

关于洗涤剂、柔软剂香气的技术开发成果非常多,下面将介绍为适应消费者需求变化而开发的洗涤剂、柔软剂新产品的香气发展趋势。

4.1 香气随消费者偏好改变

织物洗涤剂和柔软剂的香气非常重要。根据狮子公司的调查,消费者在购入织物洗涤剂时考虑的各种因素中,“去除污垢的能力”列第一,“良好的香气”位居第二,而且消费者对香气的关注度在逐年增加。至于柔软剂,则以“香气良好”和“长效留香性”尤其为消费者所重视。这说明,在洗涤过程中消费者的香气意识非常高。

本文作者调查洗涤过程的香气现状和需求时发现:在能感觉到织物洗涤剂香气的场合,消费者不仅格外关注

“洗涤物干燥时”和“收取时”的香气,而且对“穿着洗涤后的衣物时”和“穿着中”感觉到的香气也非常关注。但是,实际感受到的香气与织物洗涤剂本身的香气之间有很大差距(图6)。在织物洗涤剂刚放入洗衣机投料口时,消费者感受到的是织物洗涤剂的实感香气,随后在洗涤、漂洗过程中会有大量的水稀释洗涤剂的香气,并多次排出含香气的水,因而造成在洗涤后的衣物上留香困难。如何提高衣物洗涤后“穿着时”和“穿着中”的香气,已成为织物洗涤剂香气技术开发的一个重要课题。

4.2 提高衣物洗后“香气”的织物洗涤剂留香技术

开发织物洗涤剂留香技术需要对各种香料成分的实际留香性有全面了解,但对留香性进行定量分析却非常困难。一般地,织物洗涤剂和柔软剂使用的香料是由挥发性不同的多种香料成分组合而得的混合物。洗涤过程中洗涤剂会被大量的水所溶解,使各种香料成分被极度稀释。寺林刚等人利用香料成分的荧光特性,对洗涤后衣物上香料残留量进行了定量分析。织物洗涤剂和柔软剂使用的代表性香料中有荧光特性的成分都具有类似的官能基构造。根据不同香料的logP值(表示物质疏水性的指标,以在n-辛醇水中分配系数的常用对数值来表示),选定己基水杨酸酯、苯基水杨酸酯、丁香酚作为留香性试验对象,用非离子表面活性剂和阳离子表面活性剂(氯化鲸蜡基三甲基铵、CTAC)调制成标准织物洗涤剂。在定量测定含香织物洗涤剂洗涤过的棉布的留香性时,发现上述香料留香性按照己基水杨酸酯>苯基水杨酸酯>丁香酚的顺序递减。织物洗涤剂的阳离子表面活性剂含量增多时,棉布对香料的吸附率增加,说明阳离子表面活性剂能够提高洗涤过程中棉布对香料的吸附效率(图7)。由于己基水杨酸酯和苯基水杨酸酯的疏水性高,因而其留香性高是可以理解的。

桥本惠美子等人曾就以MEE为主表面活性剂的超浓缩洗衣液对油酸洗净力及衣物上香料吸附量之间的关系进行了深入研究。实验采用含己基水杨酸酯的非离子表面活性剂水溶液,考察附着了油酸的试验布在浸渍条件下的洗净力,同时测定香料的吸附率。图8和图9的试验结果表明:MEE比AE对油酸的洗净力高,而且试验布对香料的吸附率也是MEE优于AE。这表明,非离子表面活性剂在接触附着油酸的试验布前是对香精增溶,在洗净后则是对油酸发生增溶;MEE比AE更易于选择油酸进行增溶,因而增加了纤维吸附香料的效率。因此,MEE可使洗净后的衣物具有更高的洗净力和更好的留香性。

井上麻由子等人还考察了香料的增溶量、吸附率和洗净力与AE的EO链的关系,得出了以下结论:香料吸附性能和洗净性能之间虽然可能存在矛盾,但二者可以实现有机统一;长EO链的AE在提高洗净性方面更为有效。

4.3 与柔软剂香气有关的研究

为使洗涤后的衣物持久保持香气,各大厂商开发了各种各样的柔软剂留香技术。要使柔软剂的香气留在洗涤后的衣物上,必须保证香气成分能够吸附到衣物上。部分香气在衣物干燥过程中会随着水分蒸发,因而必须抑制香气成分的挥发。如果要求在“穿着中”仍能感觉到香气,同样需要抑制衣物上吸附的香气成分过快挥发掉。

江川直行在《洗涤科学》上发表了关于柔软剂香气在衣物上留香性的研究成果。他指出:①香气成分对衣物的吸附率要高;②使用阈值低的香气成分;③抑制香气成分的挥发。活用这项研究成果,选用logP值高的香料,再将低挥发性、低阈值的香气原料有效组合,就可以长时间平衡地释放香气,并使周围的人能感受到衣物上吸附的柔软剂香气,并使香气延续至衣物穿用的后期。

最近,江川直行等人把配合了胶囊化香料的柔软剂推向市场。这种胶囊化香料是用三聚氰胺树脂和尿烷树脂等高分子包覆香料,在使用柔软剂的过程中,胶囊化香料和阳离子表面活性剂会一起被衣物吸附,衣物的摩擦等物理作用力会使包覆香料的胶囊壁破坏,内包的香气成分就会释放出来,保证了香气的持久释放。

研究人员不仅对“好香气”进行研究,还对由香气带来的效果进行研究。江川直行研究了衣物香气对衣物柔软性感觉的影响,而藤井日和等人则研究了香气种类及消费者由此产生的印象差异。

5. 结论

随着环保意识高涨和洗涤环境的变化,日本市场上织物洗涤剂和柔软剂技术开发出现了一些值得关注的新动向。2011年的日本织物洗涤剂和柔软剂市场出现的主要变化是:织物洗涤剂中的液体织物洗涤剂销量增加,对柔软剂香气诉求的产品也在不断增长;在技术开发方面,“洗涤物异味的消除”和“留香性”已经成为满足消费者高需求的热点课题。今后,研究人员要及时追踪和准确捕捉消费者的意识和环境变化对织物洗涤剂和柔软剂带来的影响,开发新技术,生产出适应消费者需求的优良产品。

岳霄 编译自fragrance journal , 2011.12

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